12. sınıf Fizik · 1. dönem 1. yazılı · 12.1.1.2

12. Sınıf Fizik 1. Yazılı: Merkezcil Kuvvetin Bağlı Olduğu Değişkenler Soruları

Kütle, hız ve yarıçapın merkezcil kuvvete etkisini deney verileri ve ipe bağlı cisimle çözümleme.

Resmî öğrenme çıktısı

Çembersel Hareket · Düzgün Çembersel Hareket

12.1.1.2. Düzgün çembersel harekette merkezcil kuvvetin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.

1. soru

Merkezcil kuvvet deney verileri · 8 puan

Bir öğrenci grubu, düzgün çembersel hareket yapan cisimlerle deneyler yapmış ve şu sonuçları elde etmiştir.

Merkezcil kuvvet deney verileri
Deney	Kütle (kg)	Çizgisel hız (m/s)	Yarıçap (m)	Merkezcil kuvvet (N)
1	0,5	2	1	2
2	1	2	1	4
3	0,5	4	1	8
4	0,5	2	2	1

1.14 puan
Deneyleri karşılaştırarak merkezcil kuvvetin kütle, hız ve yarıçapla nasıl değiştiğini yazınız. Her ilişki için hangi deneyleri kullandığınızı belirtiniz.
1.24 puan
Bulduğunuz ilişkileri tek bağıntıda birleştiriniz. Kütlesi 2 kg olan bir cisim 0,5 m yarıçaplı çemberde 3 m/s hızla dönüyorsa cisme etki eden merkezcil kuvveti hesaplayınız.

Çözümü ve puanlamayı göster

1.1 tam puan 4

Örnek çözüm

Deney 1 ve 2: kütle iki katına çıkınca kuvvet iki katına çıkar, F ∝ m. Deney 1 ve 3: hız iki katına çıkınca kuvvet dört katına çıkar, F ∝ v². Deney 1 ve 4: yarıçap iki katına çıkınca kuvvet yarıya iner, F ∝ 1/r.

Puanlama

Kütle ile doğru orantı (Deney 1-2)1 puan
Hızın karesi ile doğru orantı (Deney 1-3)2 puan
Yarıçap ile ters orantı (Deney 1-4)1 puan

1.2 tam puan 4

Örnek çözüm

F = m · v² / r. Tablo bu bağıntıyla uyumludur (Deney 1: 0,5 · 4 / 1 = 2 N). F = 2 · 9 / 0,5 = 36 N.

Puanlama

F = m · v² / r bağıntısı2 puan
F = 36 N2 puan

Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.

2. soru

İpe bağlı cisim ve ipin dayanımı · 10 puan

Kütlesi 0,2 kg olan bir cisim, 0,5 m uzunluğundaki ipin ucuna bağlanmış ve sürtünmesiz yatay bir masada, ipin diğer ucu etrafında 5 m/s hızla döndürülmektedir. İp en fazla 40 N gerilmeye dayanabilmektedir.

2.13 puan
İpteki gerilme kuvvetini bulunuz. Bu kuvvetin cismin hareketindeki görevini yazınız.
2.25 puan
Yalnızca bir değişken değiştirilerek (kütle iki katına, ip uzunluğu iki katına, hız iki katına) elde edilecek gerilme değerlerini hesaplayınız. İpin kopmadan dayanabileceği en büyük hızı bulunuz.
2.32 puan
İp koptuğu anda cismin masa üzerindeki hareketini, gerekçesiyle açıklayınız.

Çözümü ve puanlamayı göster

2.1 tam puan 3

Örnek çözüm

F = m · v² / r = 0,2 · 25 / 0,5 = 10 N. Masada cisme merkez doğrultusunda etki eden tek kuvvet ip gerilmesi olduğu için gerilme kuvveti merkezcil kuvvet görevini görür; cismin hızının yönünü sürekli değiştirir.

Puanlama

T = 10 N2 puan
Gerilmenin merkezcil kuvvet olduğunu belirtmek1 puan

2.2 tam puan 5

Örnek çözüm

Kütle 0,4 kg: 20 N. Uzunluk 1 m: 5 N. Hız 10 m/s: 40 N. Kopma sınırı: 40 = 0,2 · v² / 0,5 ⇒ v² = 100 ⇒ v = 10 m/s. Bu değerin üstündeki hızda ip kopar.

Puanlama

Üç gerilme değeri (20 N, 5 N, 40 N)3 puan
En büyük hız 10 m/s2 puan

2.3 tam puan 2

Örnek çözüm

Merkezcil kuvvet ortadan kalkar; yatayda net kuvvet kalmadığı için cisim, kopma anındaki hızıyla çembere teğet doğrultuda sabit hızla doğrusal hareket yapar.

Puanlama

Çembere teğet doğrusal hareket1 puan
Net kuvvetin sıfır olması gerekçesi1 puan

Yetersiz, yanlış, belirsiz ya da boş bırakılan cevap 0 puandır.

Puanlar sorunun kendi içindeki dağılımını gösterir; örnek kâğıtta bütün sorular birlikte 100 puana ölçeklenir.

Bu konunun geçtiği örnek kâğıtlar

Kâğıdın tamamını çözüp kendini puanlamak için bir kâğıt seç.

Örnek Kâğıt 2: 1 soru Örnek Kâğıt 4: 1 soru

Diğer konular

Sorular resmî sınav sorusu değildir; Unikazan tarafından Ortaöğretim Fizik Dersi Öğretim Programı’na göre örnek olarak hazırlandı. Öğrenme çıktısı metni ÖDSGM konu soru dağılım tablosundan alındı (kaynak).

Ücretsiz ön görüşme

30 dakikada sana özel yol haritası

1Formu doldurDört bilgi yeterli, bir dakika sürer.
2Seni arayalımGörüşme saatini sana uygun zamana koyalım.
3Yol haritanı çıkaralımNetlerini ve hedefini konuşur, haftalık planın ilk taslağını birlikte çizeriz.

Hemen konuşmak istersen 0432 606 02 26 veya WhatsApp